به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، ناسا با بهره‌گیری از لنزهای گرانشی طبیعی و تلسکوپ‌های پیشرفته، دیدی عمیق‌تر و وسیع‌تر از گذشته در اختیار متخصصان امر قرار داده و طی برنامه زمینه مرزی هابل (Hubble Frontier Fields)، رصد دورترین و کم‌نورترین کهکشان‌های کیهان را برای بررسی ستارگان جهان اولیه امکان‌پذیر کرده است. MACS J۰۴۱۶ به عنوان یکی از ۶ خوشه کهکشانی مورد مطالعه در این برنامه، تاکنون عمیق‌ترین تصاویر لنز گرانشی را ایجاد کرده است. ناسا به تازگی عکسی از این خوشه کهکشانی در وب‌سایت خود به اشتراک گذاشته که در ژوئن سال ۲۰۲۰ به ثبت رسیده است.
برنامه زمینه مرزی هابل چیست؟
برنامه زمینه مرزی هابل عبارت است از همکاری تلسکوپ‌های فضایی هابل، اسپیترز و رصدخانه اشعه ایکس چاندرا در چند سال اخیر که با بهره‌گیری از وجود لنزهای بزرگنمایی طبیعی در فضا و استفاده از قابلیت‌های پیشرفته هر یک از این سه تلسکوپ، امکان کشف اسرار جهان هستی را برای اخترشناسان و متخصصان فراهم آورده است.
دلیل اتخاذ راهکار همکاری میان آن‌ها نیز این بود که هابل، امکان رصد کهکشان‌ها و تعداد تولدهای ستاره‌ای را مشخص می‌کند و اسپیترز سن کهکشان‌ها و تعداد ستاره‌های تشکیل‌دهنده هر یک از آن‌ها را و سپس داده‌های این دو تلسکوپ فضایی در کنار هم، فاصله و جرم کهکشان‌ها را با دقتی بیشتر از آنچه که با استفاده از یک رصدخانه امکان‌پذیر است اندازه‌گیری می‌کنند و این امکان، ضرورت و اهمیت همکاری آن‌ها برای مطالعاتی این‌چنینی را بیش از هر زمان دیگر نشان می‌دهد. رصدخانه اشعه ایکس چاندرا نیز داشتن رصدی عمیق‌تر از ستاره‌ها را امکان‌پذیر می‌کند.
لنز گرانشی
این برنامه به دنبال تجزیه‌وتحلیل توزیع جرم در خوشه‌های عظیم کهکشانی با استفاده از یک پدیده طبیعی موسوم به "لنز گرانشی" این خوشه‌ها و داشتن کاوشی عمیق‌تر در جهان دور، در راستای کشف معمای نحوه و زمان شکل‌گیری ستاره‌ها و کهکشان‌ها در زمان انفجار بزرگ و شکل‌گیری هستی به مرحله اجرا درآمد. بررسی این مضامین با هر یک از رصدخانه‌های بزرگ به صورت مجزا، بخش‌های متفاوتی از این پازل را فراهم می‌آورد. لنز یا عدسی گرانشی نیز پدیده‌ای است که مطابق با آن نور در برخورد با اجسام دارای جرم‌های بسیار زیاد تغییر جهت داده و خمیده می‌شود که هر چه میدان گرانشی این اجسام قوی‌تر باشد، میزان خم‌شدگی نور نیز بیشتر است.
در طول برنامه زمینه مرزی هابل، محققان ۶ خوشه عظیم کهکشانی را مورد مطالعه و بررسی قرار دادند و در آن هر رصدخانه با استفاده از طول موج‌های مختلف نور تصاویری را جمع‌آوری کرد و در نتیجه درک عمیق‌تری از فیزیک اساسی این اجرام آسمانی فراهم آورد. بدین‌ترتیب ناسا قادر به بازدید از کهکشان‌هایی شد که در نقطه رصد هر یک از این سه به تنهایی، تا ۱۰۰ برابر کم نورتر دیده می‌شود.
در این برنامه خوشه‌های مذکور برای تعیین جرم، اندازه‌گیری نیروی لنز گرانشی و کشف کهکشان‌های پس‌زمینه‌ای که محل سیاهچاله‌های بزرگ هستند در طول موج‌های اشعه ایکس تصویربرداری شدند. داده‌های واضح هابل نیز برای ردیابی توزیع ماده تاریک درون هر یک از شش خوشه بزرگ مورد استفاده قرار گرفت. ماده تاریک که بیشترین بخش جهان را تشکیل می‌دهد، یک داربست نامرئی زیربنایی است که ارتباط زیادی با کهکشان‌ها دارد.
دلیل استفاده از لنزگرانشی
لنز گرانشی برای رصد کهکشان‌های موجود در دوردست و نیز کهکشان‌های کم‌نور بهره گرفته می‌شود. در برنامه مذکور نیز اخترشناسان با استفاده از این پدیده طبیعی نه تنها اجرام داخلی خوشه‌ها که تمامی اجرام و اجسام موجود در بخش‌های بیرونی و فراتر از آن‌ها را نیز مورد مطالعه قرار دادند. خوشه‌های مذکور از اجرامی بسیار سنگین تشکیل شده و بدین‌ترتیب امکان استفاده از میدان‌های گرانشی آن‌ها برای روشنایی و بزرگنمایی کهکشان‌های دورتر و درنتیجه مشاهده آن‌ها وجود داشت. اخترشناسان بر این باورند که مطالعه این قبیل کهکشان‌ها کمک بزرگی برای کشف کهکشان‌هایی است که در زمان پیدایش زمین تنها چند صد میلیون سال سن داشته و تاکنون رصد نشده‌اند.
اولین جرم مورد بررسی گروه برنامه زمینه مرزی، Abell ۲۷۴۴ در فاصله سه میلیارد و ۵۰۰ میلیون سال نوری از زمین بود که معمولاً به عنوان خوشه پاندورا شناخته می‌شود. پاندورا یک خوشه غول‌پیکر کهکشانی است که به دنبال انباشت هم‌زمان حداقل چهار خوشه مجزا و کوچک‌تر از کهکشان‌ها با ۳۵۰ میلیون سال سن تشکیل شده است. در حال حاضر رصد تمامی خوشه‌های این برنامه اعم از Abell ۲۷۴۴، Abell S۱۰۶۳، Abell ۳۷۰، MACS J۰۴۱۶.۱-۲۴۰۳، MACS J۰۷۱۷.۵+۳۷۴۵ و MACS J۱۱۴۹.۵+۲۲۲۳ طی دو دوره، در هر دو بخش اصلی و موازی به پایان رسیده است.
MACS J۰۴۱۶ خوشه‌ای واقع در صورت فلکی نهر (ششمین صورت فلکی بزرگ) است در فاصله چهار میلیارد و ۳۰۰ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد و تاکنون عمیق‌ترین تصاویر لنز گرانشی را ایجاد کرده است. تصویر منتشرشده در وب‌سایت ناسا ترکیبی از داده‌های هر سه عضو همکار در برنامه زمینه مرزی، یعنی هابل و اسپیترز (کهکشان‌ها و ستاره‌ها) و رصدخانه اشعه ایکس چاندرا (نورهای آبی‌رنگ) و دربردارنده جزئیات مهمی از این خوشه است. خوشه مذکور دارای یک هسته فشرده و مقدار چشمگیری ماده تاریک است و جرم زیاد آن باعث شده است نور اجرام پس‌زمینه‌ای آن به خوبی منحرف و خمیده شود.
نظر شما